电解铝企业的环境污染分析及治理措施研究
引言
在生产电解铝时，会产生一定的固体废弃物以及废气等一些有害气体，如果没有及时得到有效的治理，就会对水、空气以及土质造成很大的伤害，对此，必须要强有力地对这些废弃物进行治理，达到国家制定的安全硬性标准，与此同时，也要不断地提升电解铝企业的自身控制条件，找出有效的解决方法，提高企业的生产工艺，必须应用环保设备，从根源上对污染进行处理，另外，我们也要注意的是，制定处理电解铝废弃物时必须要有重点性的，要有选择性地进行，再对废弃物做回收利用处理，不仅节约了成本，也保护了环境，这也是电解铝企业可持续发展的一个必然条件。据统计，2016年，全国电解铝年产量达到2500万吨，占全世界的30%，居世界首位，并且每年还以10%的产量递增。但电解铝产业也属于高耗能、高污染的产业，在生产过程中易产生空气和固体废物污染，若处理不当，则会对环境产生较大危害。
一、电解铝污染物分析
（一）电解铝生产过程中易产生污染
电解铝是利用电解的原理，将铝元素从氧化铝中分解出来，形成氧和单质铝的过程[3]。电解铝的工作环境是在直流电和近1000℃的温度下，以铝液和碳素体作为电解的阴极和阳极。在电解过程中，碳素阳极会和电解产生的氧发生反应生成二氧化碳或一氧化碳，因此，必须定期对电解过程中的碳素阳极进行补充，而产生的铝单质会以铝液的形式从电解槽内抽出，形成铝锭。在电解铝工作过程中，电解槽会逸出大量的氟化物粉尘、SO2、粉尘等有害物质。有资料表明，在电解铝过程中，氟化物的产率达到30-35kg/吨（铝），且99%的产物均是在电解过程中产生。
（二）在电解铝的生产过程当中也会对水源造成一定的污染
在生产废水当中主要包括有石油以及氟等有害物质，一旦超量超标的排放，那么对水源就会造成严重的影响。在通常条件下，作为电解铝企业所产生的工业废水都是来自于机械冷却时生产的，对于企业而言这也是非常严重的一个问题。
（三）在铝电解操作时
由于阴极的碳素内衬与一些筑炉资料会遭到不同程序的腐蚀，主要是来自于钠和铝等资料，由此会从中吸附一些含氟盐，在这个过程当中也会遭到应力的作用，从而招致内衬破损以及槽变形等问题。由于在应用一段时间后，电解槽会遭到不同水平的影响会进行大修，在这个过程当中必需要全肃清掉槽内的碳素以及筑炉资料，而产生一定的废渣，在废渣当中又会存在一些氟化物，并且含有大量的氟，同时就会渗出浓度较高的液体，一旦液体当中的氟化物超标时，也就是所谓的污染物。
（四）固体废弃物
电解铝企业一般会在3-4年对电解槽进行清理和大修，会更换电解槽的内衬和槽体内的耐火材料；更换下来的槽内，会含有大量的氟化物以及其他的有毒物质，若处置不当，会产生二次污染；如堆放在室外时，下雨或下雪后会对造成废弃物内的氟化物渗入地下造成地下水和土壤污染，并在大风作用下产生有毒粉尘等。
（五）有害气体污染
当前，国内企业进行电解铝生产时，往往使用冰晶石一氧化铝法，通过溶融电解方式进行生产，生产过程中，需要大量冰晶石，而冰晶石中中含有大量的氟。电解铝过程是在高温下进行的，冰晶石中的氟会在高温下形成氟化物气体逸出。阳极糊中的沥青，也会在电解高温过程中产生少量的硫化氢、二氧化硫以及苯并花等物质等。另外，在电解过程中会产生大量的二氧化碳和一氧化碳气体，二氧化碳容易导致温室效应，一氧化碳对人体具有较大的危害。
二、电解铝污染物危害
电解铝企业在生产中，产生的有害气体、有害固体废弃物等，会对人体和环境造成严重的危害。如空气中的氟化物含量达到或超过每立方米1毫克时，就会对人类的皮肤、眼睛和呼吸器官造成直接危害，当氟化物渗入地下水后，人?长期饮用，会导致氟骨症，导致骨骼受害，表现为肢体疼痛，活动受碍。另外，电解铝生产过程中产生的扬尘等，人体吸入过量，会导致矽肺病，对呼吸系统产生危害。当空气或者环境中的氟化物产量时，也会对植物和其他动物产生危害。
三、电解铝污染治理对策
（一）气体污染物处理
电解铝企业在生产过程中产生的氟化物、扬尘、硫化物等有害气体，可以用“干法”净化系统进行处理。“干法”净化系统的工作原理是通过电解铝中的主要原料-氧化铝作为吸附剂，对电解过程产生的氟化物和硫化物等有害物质进行吸附，来完成气体净化，主要优点就是处理过程是无水化学反应，处理过程中不容易产生二次污染。目前，“干法”净化系统已经在电解铝企业中得到大规模应用，并成为电解铝企业处理有害气体的最环保、最有效且成本最低的有效处置方式。
（二）电解铝生产中产生的固体废弃物，应该按照国家
标准和要求进行贮存和处理。生产过程中产生的碳渣，可以回收再利用，残阳极可进行返修再利用。其他有害固体废弃物在堆放和处理时要按照国家相关标准进行处置，严防产生二次污染，企业的生活废弃物等，要交给环卫部门进行统一处理。
（三）水污染处理
电解铝生产过程中产生的含有氟化物和氰化物等有害物质的污染水，必须经过净化处理后，且达到国家有关规定标准，才能进行排放。对于冷却用水，经过有害物质过滤后，可以进行循环使用。企业产生的生活污水，要通过专门管道进入污水处理厂进行处理。另外，电解铝企业在生产过程中的噪音等污染，可以采取多植树、建立隔音墙等，进行噪音消减处理。
（四）研发新工艺
传统的电解铝生产方法，容易产生高污染、高耗能，有关科研院所和企业，应该积极研发和推广使用低污染、低耗能的生产技术，如“基于新型阳极与异型阴极联合应用的超低能耗电解铝新技术”、“控制电解铝用碳阳极焙烧的新技术”等，来提高企业产能，降低运营成本和环境污染等。
结语
在管理电解铝企业消费存在的污染时，我们必需要应用强有力的办法对这些废弃物进行管理，到达国度制定的平安硬性规范，与此同时，也要不时地提升电解铝企业的本身控制条件，找出有效的处理办法，进步企业的消费工艺，必需应用环保设备，从本源上对污染进行处置。管理时，必需要突出重点，要有选择性的进行，再对废弃物做回收应用处置，不只节约了成本，也维护了环境，这也是该行业可持续开展的一个必经途径。
